Трехфазный автономный инвертор напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в частотно-регулируемом электроприводе. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей инвертора за счет уменьшения потерь от рабочего тока. Устройство содержит трехфазный мост рабочих тиристоров 1-6 с отсекающими тиристорами 7-12. Выводы переменного тока инвертора соединены с выходными выводами переменного тока трехфазного моста обратных диодов 13-18. Электроды тиристоров, соединенные с С-контурами 19-30, подключены разноименными электродами к соответствующим подзарядным тиристорам 31-36, свободные одноименные электроды которых объединены и подключены через реакторы 37,38 к соответствующим выводам источников 39,40 подзаряда. Использование в качестве отсекающих вентилей тиристоров позволяет улучшить энергетические показатели инвертора за счет снижения его рабочего тока. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (SS)S Н 02 М 7/515

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4395!35/24-07 (22) 24.03.88 (46) 30.04.90. Бюл. N - 16 (71) Московский энергетический институт (72) А.В. Кудрявцев, Н.В,Мельников и А.А.Никольский (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 603122, кл. Н 03 К 17/66, 1978.

Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе./Иод ред.

Р.С.Сарбатова, М.: Энергия, 1980, с. 88, 111. (54) ТРЕХФАЗНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в частотно-регулируемом электроприводе. Целью изобретения является улучшение энерге=.:ческих показателей

„„SU„„1561180 А 1

2 инвертора за счет уменьшения потерь от рабочего тока. Устройство содержит трехфазный мост рабочих тиристоров 1-6 с отсекающими тиристорами

?-1". Выводы переменного тока инвертора соединены с выходными выводами. переменного тока трехфазного моста обратных диодов 13-18. Электроды тиристоров, соединенные с С-контура-ми 19-30, подключены разноименными электродами к соответствующим подзарядным тиристорам 31-36, свободные одноименные электроды которых объединены и подключены через резйсторы 37, 38 к соответствующим выводам источников 39, 40 подзаряда. Использование в качестве отсекающих вентилей тиристоров позволяет улучшить энергетические показатели инвертора эа счет снижения его рабочего тока.

4 ил.

1561 180

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автономным инверторам напряжения двухзвенных преобразователей частоты, и может быть использовано в частотно-регули5 руемом электроприводе, .прежде всего в высокоскоростном электроприводе.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей инвертора за счет уменьшения потерь от рабочего ,тока.

На фиг.1 изображена принципиаль.,ная схема инвертора; на фиг.2 - приведены временные диаграммы импульсов . управления тиристорами; на фиг.3:блок схема управления тиристорами инвертора; на фиг.4 — эксперименталь,ные характеристики автономного инвер тора напряжения.

2О

Трехфазный автономный инвертор напряжения содержит,(фиг.l) подключенный к выводам источника питания трехфазный мост рабочих тиристоров

1-6 с отсекающими тиристорами 7-12.

Выводы переменного тока инвертора соединены с выходными выводами переменного тока трехфазного моста обратных диодов 13-18. Электроды тиристоров, соединенные с LC-контурами

19-30, подключены разночменными электродами к соответствующим подзарядным тиристорам 31-36, свободные одноименные электроды которых объе динены и подключены через реакторы (35, 37, 38 к соответствующим выводам Источников подзаряда 39, 40. Нагрузкой инвертора может быть, например, электродвигатель 41. Желаемые характеристики инвертора по схеме на фиг.l обеспечиваются последовательностью управляющих тиристорами АИН импульсов напряжения U » — U tg u

U>З -U у3< представленных на фиг.2.

Блок управления тиристорами состоит из блока логики и блока пересчета.

Так, например, для тиристора 7 "ячейка" блока логики на фиг.3 состоит:

42 логический элемент KIH, а 43."

45 — усилители, 46 — известная схема блока пересчета импульсов управления, поступающих от задающего генератора с частотой 0 1, 47 — блок логики, состоящий из шести идентичных по структуре ячеек . Экспериментальные характеристики, изображенные на фиг.4, представлены в относительных значени "х со Ъо U„ i 1 р Io/I t, I — ток нагрузки к моменту коммутао

Всоответствии с фиг.2 процесс подзаряда коммутирующих конденсаторов происходит между коммутациями тиристоров своей группы (анодной или катодной). Изменение напряжения на коммутирующем конденсаторе в процессе подзаряда равно

Ь11 = (U z " 1!с„) (1 — cos „t), напряжение источника 39 и

40; напряжение на коммутирующем конденсаторе перед началом процесса подзар .да; где U

Ск к м амплитуда тока в основном контуре коммутации, 48 — характеристика АИН (прототип), 49 — характеристика АИН по схеме на фиг.l.

Инвертор, изображенный на фиг ° 1, работает в соответствии с временной диаграммой импульсов управления

1), — U > n u U >>, - U y>z, приведенной на фиг.2. Основные рабочие тиристоры

1-6 управляются импульсами, имеющими фазовый сдвиг между собой 9/3. Длительность импульсов ранна 1Г/2. Импульсы управления тиристорами 7-12 существуют в интервалах длительностью 1i/2, обеспечивая протекание рабочего тока через эти тиристоры,.и в интервалах длительностью 7) /6, обеспечивая протекание основного коммутационного тока при каждой коммутации.

Подзаряд коммутирующих конденсаторов

39, 40 происходит перед коммутацией основных тиристоров (интервал длительностью 7 /3) через тиристоры 31—

36 (импуль сы управления U yg >» !! „„) .

Отличие процессов коммутации в данном АИН заключается в отсутствии дополнительного контура перезаряда коммутирующего конденсатора в течение основного этапа коммутации (так, например, при закрывании тиристора

l: основной контур — 19-7-13-3-25, 19, дополнительный — U — 3-?1-27-11н

8" 2-U, если использованы отделительные вентили). В АИН по схеме на фиг.1 во время закрывания рабочего тиристора (например, тиристора 1 в момент 5l с = 2 я /3 на .фиг.2 (дополнительного контура перезаряда не образуется, так как отделительный тиристор) тиристор ll при закрывании тиристора 1 (закрыт и накопления энергии в коммутирующем конденсаторе не происходит), 1561180

U U +611 са ск с

l5

30

М„- круговая частота контура подзаряда.

Конечное напряжение конденсатора

U после окончания процесса подзаряда

- UÄ - (U> — U ) »a> t ° я. к где t„ — время подзаряда.

Так как (d„t к м I(, то

11со 2 0я + Рп ск)

U - U определяется добротностью основного контура коммутации и практически (U U ) меньше (0,15-0,20) U» т.е. максимальное напряжение на коммутирующих конденсаторах снижается до U не большего чем (1,15-1,20) U

Формула изобретения

Трехфазный автономный инвертор напряжения, содержащий подключенный к выводам источник питания, трехфазный мост рабочих тиристоров с отсекающими вентилями и LC-контурами междуфаэной коммутации, выводы переменного тока которого соединены с

6 выходными выводчми и выводами пере менного тока трехфазного моста обратных диодов, а к электродам ти» ристоров, соединенным с LC-контурами, подключены разноименными элект- родами соответствующие подзарядные тир "торы, свободные одноименные электроды которых объединены и подключены через реакторы к соответствующим выводам источников подэаряда, другие выводы которых соединены с соответствующими выводами источника, питания, а также блок управления, включающий в себя узлы управления рабочими тиристорами и тиристорами подзаряда, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей за счет уменьшения потерь от рабочего тока,. в ка.честве отсекающих вентилей использованы тиристоры, а блок управления снабжен узлами .управления этими тиристорами, состоящими из шести элементов ИЛИ, входами связанных с ysлами управления рабочими тиристорами и тиристорами подзаряда, а выходами связанные с соответствующими управляющими электродами отсекаюших тиристоров.

1561180

Подписное

Тираж 496

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ .СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор M. Товтин

Заказ 983

Составитель О.Пахомов

Техред Л;Олийньис Корректор, С.Шекмар